פיתוח חוג רובוטיקה, מבוסס VEX , לתלמידי תיכון – מצגת אמצע

1. פיתוח חוג רובוטיקה, מבוסס VEX, לתלמידי תיכון – מצגת אמצע מציגים: רועי בר-אל דני קרייטמן

2. תוכן עניינים • תרשים ומטרות הפרוייקט. • מפרט דרישות. • פתרונות חלופיים. • מודולים נדרשים לפיתוח • סביבת עבודה וכלי פיתוח • רצף הדרכתי ודוגמאות. • גאנט התקדמות. • סטטוס וכוונות להמשך.

3. תרשים הפרוייקט תיק מדריך

4. מטרות הפרוייקט פיתוח חוג רובוטיקה לתלמידי תיכון על בסיס ערכת רובוטיקה VEX. עידוד היצירתיות והסקרנות דרך מפגש בין בני נוער ורובוטיקה, חשיפה לעולם ידע ייחודי. התנסות פעילה בתחומי הטכנולוגיה והנדסה הרלוונטיים - תהליכי תכנון, חשיבה ועבודה מעשית.

5. עיקרי מפרט דרישות פיתוח וביסוס תשתית הדרכתית מסודרת ואחידה, של 12 מפגשים, שתאפשר להביא את התלמידים להישגים נדרשים, עיוניים ומעשיים, בסוף הקורס. מודולריות חומרי ההדרכה - המאפשרת הדרכת קבוצות גיל וידע שונות וכוללת את מלוא החומר העיוני והנחיה מפורטת לעבודה מעשית. אפיון תחרות גמר של חוג רובוטיקה.

6. פתרון חלופי ומוצרים קיימים VEX Curriculum של קרנגי-מלון עונה חלקית מאוד על הדרישות – החומר מועבר כקורס סמסטריאלי או שנתי מלא וקיימים הבדלים מהותיים בשיטת הדרכה. קיימים מספר "מוצרי מדף" בשוק ההדרכה הישראלי בנושא חוג רובוטיקה המתייחסים למגוון ערכות בנייה רובוטיות, נושא VEX לא קיים.

7. פתרון חלופי ומוצרים קיימים מסקנה: אין חלופה לחוג העונה על מלוא הדרישות. נדרש לפתח מוצר מתאים: רמת אוכלוסיית יעד. עומק וטיב ההדרכה. הצבת אתגרים. הישגים נדרשים לקראת תחרות גמר.

8. מודולים שנדרש לפתח הדרכה: מערכי שיעור ומצגות לכל מפגש – בניית תיק הדרכה. הוראות מפורטות לבניית מכלולי רובוט. תוכנה: מודולי קוד EasyC לאיסוף מידע מחיישני VEX. מודולי קוד EasyC לניהוג ושליטה על הרובוט. תחרות: הנחיות, כללים והישגים נדרשים לתחרות גמר של חוג רובוטיקה.

9. סביבת עבודה וכלי פיתוח • מעבדה לבקרה ורובוטיקה בטכניוןומעבדות "נוער שוחר מדע". • תוכנה – C, EasyC. • חומרה - ערכות VEX לרובוטיקה, מיקרו-בקרים וחיישני סביבה מתקדמים.

10. תרשים הפרוייקט תיק מדריך

11. תרשים הפרוייקט תיק מדריך

12. סביבת עבודה וכלי פיתוח EasyC - סביבת פיתוח אינטואיטיבית, מבוססת בלוקים. הסביבה מותאמת לצורכי הקורס ומאפשרת שימוש מיידי לאחר הדרכה קצרה. אופציות מתקדמות של התוכנה מאפשרת ליצור בלוקים המכילים פונצקיות שנכתבו בשפת C.

13. גרירת בלוק while לתרשים הזרימה

14. ליצירת לולאה אינסופית נקבע 1=true

15. גרירת בלוק joystick לתוך הלולאה

16. הגדרות joystick: קביעת צד לכל מנוע

17. הגדרות joystick: קביעת צד לכל מנוע

18. הגדרות joystick: קביעת ערוץ שליטה

19. הגדרות joystick: קביעת ערוץ שליטה

20. הגדרות joystick: תצוגה בתרשים זרימה

21. תרשים זרימה קצת יותר מתקדם: תגובה למידע המתקבל מחיישן

22. הגדרת משתנים

23. הגדרת port חיבור המנוע לבקר וקביעת מהירות

24. קוד מתקדם, כולל פונקציות משתמש בשפת C

25. תרשים הפרוייקט תיק מדריך

26. תרשים הפרוייקט תיק מדריך

27. סביבת עבודה וכלי פיתוח מיקרו-בקר: Cortex PIC V0.5

28. סביבת עבודה וכלי פיתוח מיקרו-בקר V0.5: דגם הבקר - PIC18F8520 מפרט: 10 MIPS (Million Instructions Per Second( 1800 bytes + 1024 bytes EE2 32K program space (8) Motor ports (16) Digital I/O (6) Interrupt I/O (1) Serial Port

29. סביבת עבודה כניסות/יציאות:

30. סביבת עבודה וכלי פיתוח תהליך צריבה: חיבור SERIAL מתאם USB ממיר כבל

32. תרשים הפרוייקט תיק מדריך

33. תרשים הפרוייקט תיק מדריך

34. עקרונות רצף הדרכתי • יישור קו והדרכה מפשוט למורכב. • עירור עניין וסקרנות. • שילוב עבודה מעשית רלוונטית בכל משך הדרכה. • עידוד יצירתיות וחינוך לעבודת צוות. • תוצאות.

35. הצגת שיעור לדוגמה • תיק מדריך משולב מצגת. • דף מבוא - הנחיות כלליות למדריך ומסגרת שיעור. • תוכן שיעור - חומר עיוני בהרחבה והנחיות מפורטות למדריך. • מצגת – חומר בראשי פרקים, בדגש על בהירות, ויזואליות ומולטימדיה.

36. תרשים הפרוייקט תיק מדריך

37. תרשים הפרוייקט תיק מדריך

38. תחרות גמר • קונספט התחרות. • משימה מורכבת, דינמית ומהנה. • התמודדות בקבוצות ונבחרות. • שיתוף הורים, חברים והענקת פרסים. • שילוב עבודה מעשית לאורך הקורס לקראת הגמר.

39. לוחות זמנים וסטטוס עבודה

40. לו"ז משימות ותרשים התקדמות(1) • הצגת גאנט. • בוצע עד עכשיו – שלב הכנה,אפיון,תכנון: • הכרות עם VEX ותוכנת EasyC. • התנסות מעשית בהרכבת רובוטים – בדיקת רמת קושי וזמנים. • התנסות מעשית בכתיבת תוכנה, עבודה עם חיישנים מתקדמים, צריבה למיקרו-בקר. • תיעוד תהליכי מפתח. • השתתפות ביום רובוטיקה של "נוער שוחר מדע" • חיפוש מתווה לתחרות גמר ובניית מספר אבי-טיפוס.

41. לו"ז משימות ותרשים התקדמות(2) • בתהליך –שלב ביצוע: • בניית רובוט למשימת תחרות גמר - ללא זרוע וגבישי שליטה. • כתיבת מודול עיבוד מידע מחיישן IR. • פריסת רצף הדרכתי - הסתיים. • הגדרת מבנה שיעור ותחומי ידע מודגשים - הסתיים. • התאמת עבודה מעשית למתווה תחרות גמר. • פריסת 5 שיעורים, תוכן ומבנה – הסתיים. • בניית מצגות עוקבות. • שיבוץ משכי עבודה מעשית רלוונטית.

42. לו"ז משימות ותרשים התקדמות(3) • בהמשך –שלב ביצוע: • ניסויי שדה לרובוט משימת תחרות גמר. • כתיבת דפי הוראות הרכבה לעבודה מעשית. • כתיבת מפרט תחרות מדוייק, כללים ומשטח תחרות. • פריסת יתר השיעורים ומצגות.

43. סיכום • עבודה בצמוד ללוחות הזמנים. • נפח עבודה בפריסת שיעורים רב יותר מהערכה מוקדמת. • לא צפויים מכשולים ועיקובים מיוחדים פרט לציוד שכבר הוזמן. תודה רבה, שאלות?

44. משלי ד'11 "בְּדֶרֶךְ חָכְמָה הֹרֵתִיךָ, הִדְרַכְתִּיךָ בְּמַעְגְּלֵי יֹשֶׁר"